Hierarchiczny model danych

W modelu hierarchicznym dane są przechowywane na zasadzie rekordów nadrzędnych-podrzędnych, tzn. rekordy przypominają strukturę drzewa. Każdy rekord (z wyjątkiem głównego) jest związany z dokładnie jednym rekordem nadrzędnym.

Bazy relacyjne

W relacyjnym modelu baz danych informacja jest zapisywana w tabeli w formie wierszy. Tabele tworzą między sobą powiązania zwane relacjami. Bazy relacyjne posiadają wewnętrzne języki programowania, wykorzystujące zwykle SQL do operowania na danych, za pomocą których tworzone są zaawansowane funkcje obsługi danych.

Obiektowa baza danych

Obiektowa baza danych to zbiór obiektów, których zachowanie się, stan oraz związki są określone zgodnie z obiektowym modelem danych. Obiektowy system zarządzania bazą danych jest systemem wspomagającym definiowanie, zarządzanie, utrzymywanie, zabezpieczanie i udostępnianie obiektowej bazy danych. Obiektowe systemy zarządzania bazą danych zapewniają tradycyjną funkcjonalność baz danych, lecz bazują na modelu obiektowym. Ich atutem jest udostępnianie danych w postaci obiektowej, czyli takiej samej w jakiej dane są przechowywane w programach napisanych w obiektowych językach programowania. Znika konieczność mapowania między modelem obiektowym a modelem relacyjnym jak to ma miejsce w przypadku użycia relacyjnej bazy danych.

Model postrelacyjny

W modelu postrelacyjnym baz danych zakłada się, że są to bazy relacyjne poszerzone na przykład o elementy obiektowości, obsługę XML, rozwiązania analityczne, zapytania historyczne. Model postrelacyjny powstał w wyniku rozszerzenia relacyjnego modelu baz danych elementy ułatwiające opisanie skomplikowanej rzeczywistości. Są to na przykład złożone struktury danych, zagnieżdżone relacje, atrybuty wirtualne, abstrakcyjne  typy danych czy funkcje rozszerzalne.

Bazy relacyjno-obiektowe

Bazy relacyjno-obiektowe pozwalają na manipulowanie danymi jako zestawem obiektów, posiadają jednak bazę relacyjną jako wewnętrzny mechanizm przechowywania danych.  

Nierelacyjne bazy danych

Przechowywanie danych w formie listy par obiektów klucz-wartość, w których nie występują powiązania relacyjne między przechowywanymi obiektami. W bazie NoSQL najczęściej nie ma wymagania aby obiekty były jednorodne pod względem struktury. 

Temporalne bazy danych

Jest odmianą bazy relacyjnej, w której każdy rekord posiada stempel czasowy, określający czas w jakim wartość jest prawdziwa. Posiada także operatory algebry relacyjnej, które pozwalają operować na danych temporalnych (wyciągać historię).